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[摘要]： 继电保护长久以来是电力行业关注的焦点，本文通过对继电保护的基本介绍、存在的问题进而提出了智能继电保护和电力云的发展现状和应用，并加以综合分析。
[关键词]：继电保护 现状分析 未来发展
中图分类号：TU856 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）26-0229-01
一 概述
电能是当今世界使用最为广泛、最为重要的能源之一，电网作为电能输送的枢纽，其安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。
二 继电保护的简介
1 继电保护的含义和功能：
研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。
2 继电保护装置的基本特点
继电保护装置为实现其功能，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。
（1）选择性
选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
（2）速动性
速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。
（3）灵敏性
灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力，主要有以下两种方式。
系统最大运行方式：被保护线路末端短路时，系统等效阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大运行方式；
系统最小运行方式：在同样短路故障情况下，系统等效阻抗为最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
（4）可靠性
可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。
安全性：要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。
信赖性：要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不拒动。
三 我国电网继电保护存在的问题
我国电网互联规模不断壮大，继电保护的重要性也日渐重要，目前我国电网的继电保护存在以下不足：
（1）继电保护检测的有效范围有限，主保护保护范围偏小且稳定性不高，后备保护装置的响应时间延迟较大，动作偏慢，稳定性有待进一步提高。
（2）继电保护自我调节能力不足，无法适应电网的动态运行情况。保护的自我调节能力应该包括两个方面：一是根据电网运行方式自动调整保护定值或动作特性，而当前保护定值是离线计算的，即使在运行方式改变后定值不再适合也无法自动调整，从而成为影响电网安全稳定运行的隐含故障源；二是根据电网结构强、弱状态调整保护可靠性的偏向，比如在电网结构强时保护应偏向于不拒动，而在电网结构比较脆弱时应偏向于保护不误动，目前保护还不具备这种调节能力。
四 发展现状
继电保护技术伴随电力系统发展而来，随着电力系统运行可靠性的不断提高，继电保护技术也越发严格和先进。从历史来看，经过近百年的发展，在继电保护原理完善的同时，构成继电保护装置的元件、材料等也发生了巨大的变革。继电保护装置经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式，以及当今的电力云等不同的发展阶段。
1 智能继电保护的发展
（1）自适应控制技术在继电保护中的应用
自适应继电保护的概念始于20世纪80年代，其定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。针对电力系统频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统振荡的影响以及故障发展问题，采用自适应控制技术，从而提高保护的性能。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。
（2）人工智能技术
20世纪90年代开始，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。专家系统、人工神经网络（ANN）和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中，为继电保护的发展注入了活力。人工神经网络（ANN）具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点，其应用研究发展十分迅速，人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。电力系统继电保护领域内相继出现了用人工神经网络（ANN）来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。
2 电力云
（1）原理
云计算按照所有者属性可以分为：公共云、私有云和混合云。按照产业可划分为：IaaS（基礎设施即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务）三个层次。
它的基本原理是将部署在企业内部的 IT基础之上的应用，通过网络转移到云端，即不同区域的终端，从而构建出巨大的资源池，然后利用分布式以及云计算软件系统将一个较大的调度任务，自动分拆成无数个较小的子程序，再由多部服务器所组成的庞大系统完成搜索、计算分析，调度，最终将处理结果回传给用户，并进行监控。
（2）我国电力云的建立
根据云计算的特征和我国电力系统的现状，基于现有的独立电力网，通过统一建立大型云服务器，建立起属于电力系统自身的电力云硬件系统，并部署包括底层数据传输软件、终端与云端通信软件和组态软件在内的软件系统，从而整合现有资源，将极大提高了电网数据处理和交互能力。
1）经济性。成本大大降低，资本开支将其转换为业务支出。电力部门不需要为了一次性或非经常性的计算任务购买昂贵的设备。
2）灵活性。电力人员可以从任何位置，利用正在使用的设备，如个人计算机或者移动电话，通过互联网访问他们所需的信息，获得他们所需的服务。
3）共享性。各级电力部门人员分享资源，并且避免单一用户承担较高的费用或者有限的资源无法避免单一用户承担较高的费用或者有限的资源无法被充分利用。
4）可靠性。电力云由大量计算机组成机群向用户提供数据处理服务，利用多种硬件和软件冗余机制，适合于业务连续性和灾难恢复。
5）可扩展性。现在大部分的软件和硬件都对虚拟化有一定支持，各种IT 资源，软件、硬件都虚拟化放在云计算平台中统一管理，通过动态的扩展虚拟化的层次达到对以上应用进行扩展的目的。
6）可持续性。由于计算机及相关的基础设施是主要的消费能源，供应商出于各方面考虑，都会通过提高资源利用率，建设更有效的系统，从而降低整体能耗。电力云是继电保护“全国一张网”的未来
五 综述
本文综合分析了目前我国继电保护方面的主要技术和发展前景。随着经济的发展和社会进步，电网功能和容量势必越来越大，同样对于电网安全的要求也将进一步提高，这就要求继电保护技术的进一步提高和发展。
伴随着继电保护装置的日益更新，计算机技术和云技术的不断进步，软件行业的迅猛发展，针对高需求大电网必然会产生更深刻的变革。而将云技术应用到继电保护系统中，不单是某一方面的技术更新，而必然带动整个继电保护产业的迅猛发展，从而带动相关产业的同步发展，为我国电力事业的发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1] 王士政. 电力系统继电保护原理及应用. 机械工业出版社. 2010.11
[2] Q/GDW 441—2010 智能变电站继电保护技术规范. 中国电力出版社. 2010.12
[关键词]：继电保护 现状分析 未来发展
中图分类号：TU856 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）26-0229-01
一 概述
电能是当今世界使用最为广泛、最为重要的能源之一，电网作为电能输送的枢纽，其安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。
二 继电保护的简介
1 继电保护的含义和功能：
研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。
2 继电保护装置的基本特点
继电保护装置为实现其功能，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。
（1）选择性
选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
（2）速动性
速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。
（3）灵敏性
灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力，主要有以下两种方式。
系统最大运行方式：被保护线路末端短路时，系统等效阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大运行方式；
系统最小运行方式：在同样短路故障情况下，系统等效阻抗为最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
（4）可靠性
可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。
安全性：要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。
信赖性：要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不拒动。
三 我国电网继电保护存在的问题
我国电网互联规模不断壮大，继电保护的重要性也日渐重要，目前我国电网的继电保护存在以下不足：
（1）继电保护检测的有效范围有限，主保护保护范围偏小且稳定性不高，后备保护装置的响应时间延迟较大，动作偏慢，稳定性有待进一步提高。
（2）继电保护自我调节能力不足，无法适应电网的动态运行情况。保护的自我调节能力应该包括两个方面：一是根据电网运行方式自动调整保护定值或动作特性，而当前保护定值是离线计算的，即使在运行方式改变后定值不再适合也无法自动调整，从而成为影响电网安全稳定运行的隐含故障源；二是根据电网结构强、弱状态调整保护可靠性的偏向，比如在电网结构强时保护应偏向于不拒动，而在电网结构比较脆弱时应偏向于保护不误动，目前保护还不具备这种调节能力。
四 发展现状
继电保护技术伴随电力系统发展而来，随着电力系统运行可靠性的不断提高，继电保护技术也越发严格和先进。从历史来看，经过近百年的发展，在继电保护原理完善的同时，构成继电保护装置的元件、材料等也发生了巨大的变革。继电保护装置经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式，以及当今的电力云等不同的发展阶段。
1 智能继电保护的发展
（1）自适应控制技术在继电保护中的应用
自适应继电保护的概念始于20世纪80年代，其定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。针对电力系统频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统振荡的影响以及故障发展问题，采用自适应控制技术，从而提高保护的性能。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。
（2）人工智能技术
20世纪90年代开始，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。专家系统、人工神经网络（ANN）和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中，为继电保护的发展注入了活力。人工神经网络（ANN）具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点，其应用研究发展十分迅速，人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。电力系统继电保护领域内相继出现了用人工神经网络（ANN）来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。
2 电力云
（1）原理
云计算按照所有者属性可以分为：公共云、私有云和混合云。按照产业可划分为：IaaS（基礎设施即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务）三个层次。
它的基本原理是将部署在企业内部的 IT基础之上的应用，通过网络转移到云端，即不同区域的终端，从而构建出巨大的资源池，然后利用分布式以及云计算软件系统将一个较大的调度任务，自动分拆成无数个较小的子程序，再由多部服务器所组成的庞大系统完成搜索、计算分析，调度，最终将处理结果回传给用户，并进行监控。
（2）我国电力云的建立
根据云计算的特征和我国电力系统的现状，基于现有的独立电力网，通过统一建立大型云服务器，建立起属于电力系统自身的电力云硬件系统，并部署包括底层数据传输软件、终端与云端通信软件和组态软件在内的软件系统，从而整合现有资源，将极大提高了电网数据处理和交互能力。
1）经济性。成本大大降低，资本开支将其转换为业务支出。电力部门不需要为了一次性或非经常性的计算任务购买昂贵的设备。
2）灵活性。电力人员可以从任何位置，利用正在使用的设备，如个人计算机或者移动电话，通过互联网访问他们所需的信息，获得他们所需的服务。
3）共享性。各级电力部门人员分享资源，并且避免单一用户承担较高的费用或者有限的资源无法避免单一用户承担较高的费用或者有限的资源无法被充分利用。
4）可靠性。电力云由大量计算机组成机群向用户提供数据处理服务，利用多种硬件和软件冗余机制，适合于业务连续性和灾难恢复。
5）可扩展性。现在大部分的软件和硬件都对虚拟化有一定支持，各种IT 资源，软件、硬件都虚拟化放在云计算平台中统一管理，通过动态的扩展虚拟化的层次达到对以上应用进行扩展的目的。
6）可持续性。由于计算机及相关的基础设施是主要的消费能源，供应商出于各方面考虑，都会通过提高资源利用率，建设更有效的系统，从而降低整体能耗。电力云是继电保护“全国一张网”的未来
五 综述
本文综合分析了目前我国继电保护方面的主要技术和发展前景。随着经济的发展和社会进步，电网功能和容量势必越来越大，同样对于电网安全的要求也将进一步提高，这就要求继电保护技术的进一步提高和发展。
伴随着继电保护装置的日益更新，计算机技术和云技术的不断进步，软件行业的迅猛发展，针对高需求大电网必然会产生更深刻的变革。而将云技术应用到继电保护系统中，不单是某一方面的技术更新，而必然带动整个继电保护产业的迅猛发展，从而带动相关产业的同步发展，为我国电力事业的发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1] 王士政. 电力系统继电保护原理及应用. 机械工业出版社. 2010.11
[2] Q/GDW 441—2010 智能变电站继电保护技术规范. 中国电力出版社. 2010.12